MICROBLAZE的调试方法

1、MICROBLAZE的调试方法介绍MICROBLAZE是XILINX提供的采用大端存储系统、指令和数据采用哈佛结构的32位软核，可在SPARTAN2，3和VIRTEX系统上运行，现对其调试方法做一个简单介绍，希望对有兴趣这方面开发的人有所帮助。    XILINX提供的调试环境主要有GDB和SDK。即在XPS环境下可通过调用GDB完成，也可将程序导入SDK环境下进行调试。这两种方法都是通过XMD作为底层工具与目标进行通讯。本文以XPS环境下的GDB调试为例。    调试的方法主要由4种：MDM，XMD-stub，ISS和Vi

2、rtual Platform。其中后两为仿真调试，不需要目标硬件支持，对于没有目标板的而又想预先程序开发的用户是个不错的选择。下面对这4种方法逐一做一简要介绍。 1 MDM（Microprocessor Debug Module）    这种方式是基于硬件的调试方法。主机通过JTAG与FPGA中的MDM core相连，而MDM又与Microblaze的调试端口连接起来，从而完成调试信息的通讯。一个MDM模块可以与一个和多个MicroBlaze处理器核相连，如下图1。 图1 MDM连接    首先要加入opb_mdm

3、模块并完成与microblaze调试接口的连接，并设置好相应的参数，如图2所示。如果是通过BSB创建的项目，选择Use On-chip Debug Logic作为调试方式即可完成opb_mdm模块的加入。    图2 MDM相关设置相应的MHS文件为：BEGIN microblazePARAMETER INSTANCE = microblaze_0PARAMETER HW_VER = 4.00.aPARAMETER C_DEBUG_ENABLED = 1PARAMETER C_NUMBER_OF_PC_BRK = 2PARAMETER C_NUMBER_

4、OF_RD_ADDR_BRK = 1PARAMETER C_NUMBER_OF_WR_ADDR_BRK = 1BUS_INTERFACE DLMB = dlmbBUS_INTERFACE ILMB = ilmbBUS_INTERFACE DOPB = mb_opbBUS_INTERFACE IOPB = mb_opbPORT CLK = sys_clk_sPORT DBG_CAPTURE = DBG_CAPTURE_sPORT DBG_CLK = DBG_CLK_sPORT DBG_REG_EN = DBG_REG_EN_sPORT DBG_TDI = DBG_TDI_sPORT DBG_TD

5、O = DBG_TDO_sPORT DBG_UPDATE = DBG_UPDATE_sENDBEGIN opb_mdmPARAMETER INSTANCE = debug_modulePARAMETER HW_VER = 2.00.aPARAMETER C_MB_DBG_PORTS = 1PARAMETER C_USE_UART = 1PARAMETER C_UART_WIDTH = 8PARAMETER C_BASEADDR = 0x41400000PARAMETER C_HIGHADDR = 0x4140ffffBUS_INTERFACE SOPB = mb_opbPORT OPB_Clk

6、 = sys_clk_sPORT DBG_CAPTURE_0 = DBG_CAPTURE_sPORT DBG_CLK_0 = DBG_CLK_sPORT DBG_REG_EN_0 = DBG_REG_EN_sPORT DBG_TDI_0 = DBG_TDI_sPORT DBG_TDO_0 = DBG_TDO_sPORT DBG_UPDATE_0 = DBG_UPDATE_sEND    其中PARAMETER C_USE_UART = 1是使能MDM中的UART功能，可通过它模拟UART从JTAG口传送数据。    在启动XMD与目标

7、板连接之前，应用相应的设置如图3所示，选择HARDWARE，即选用MDM的调试方法。 图3    如一切正常的话，则XMD窗口显示的信息如图4所示。  图4 MDM信息显示此时便可启动GNB进行软件调试了。p 2 XMDSTUB     这是一种基于软件的调试方法。 XMDSTUB 是一段从 0x0 开始的监控程序（ ROM MONITOR ），它可通过 JTAG UART （在 OPB MDM 中使能的 UART ，当然也可单独加入一 JTAG UART IP 核）或 UART 口与 XMD 完成数据通

8、讯，因此在 MSS 文件中必须有一个 OPB MDM 或 UARTLITE 设计为 XMDSTUB PERIPHERAL 。相应的 MSS 文件如下所示： BEGIN microblaze PARAMETER INSTANCE = microblaze_0 PARAMETER HW_VER = 3.00.a PARAMETER C_DEBUG_ENABLED = 0 BUS_INTERFACE DOPB = mb_opb BUS_INTERFACE IOPB = mb_opb BUS_INTERFACE DLMB = dlmb BUS_INTERFACE ILMB = ilmb PORT CL

9、K = sys_clk_s END BEGIN opb_mdm PARAMETER INSTANCE = debug_module PARAMETER HW_VER = 2.00.a PARAMETER C_MB_DBG_PORTS = 0 PARAMETER C_USE_UART = 1 PARAMETER C_UART_WIDTH = 8 PARAMETER C_BASEADDR = 0x80002000 PARAMETER C_HIGHADDR = 0x800020ff BUS_INTERFACE SOPB = mb_opb PORT OPB_Clk = sys_clk_s END .

10、当然这也可通过 GUI 进行设置， PROJECT SOFTWARE PLATFORME SETTING ，如图 5 所示：   图 5     在 Applications 中完成如图 6 所示的设置，保证在编译时将 XMDSTUB 程序从 0x0 处开始放置。     另在 XMD 设置中，即图 3 中，应选择 stub 选项。在 advanced options 中，默认的是 JTAG 方式的连接，即采用 JTAG UART 方式，用 JTAG 口模拟 UART 功能。如要选用 UART 方式，可勾上 advanced

11、 options, 选择 serial, 并设置好相应的串口参数，与 IP CORE 中选中的 UARTLITE 参数保持一致，保证正确连接，如图 7 所示。     另外，有一个有意思的事，不知是不是我机子的问题，就是当我将 advanced options 中选为 SERIAL 之后，就没法再改回 JTAG 了， SAVE 时总是报错。一个解决的办法就是先将 CONNECTION TYPE 改为其它类型 SAVE ，然后再改回 STUB ，此时就不要再选 advanced options 了，因为默认的是 JTAG 方式。   图 6  

12、  图 7     上述设置完成后，便可 DOWNLOAD 程序，将 XMDSTUB 程序下载时 FPGA 中，然后打开 XMD 进行连接和启动 GDB 的 SEVER ，最后用 GDB 完成应用程序的下载和调试。3 ISS（Instruction Set Simulator）    这是一种基于指令集仿真的调试方法，只能支持处理器和内存模型，对其它的周边硬件不支持。在图3中选用SIMULATOR，没有使用过这种方法，所以不多说。4 Virtual Platform systems    虚拟平台是硬件系统指令周期级的仿真模型。通过它可以在没有硬件的基础上，进行应用程序的调试和优化。如果没有硬件平台，这是一种很好的选择。    在XPS中，选择Tools > Generate